Exercício de Termodinâmica

por Magno10 Qua 11 Dez 2019, 23:36

Um calorímetro de alumínio de 250 g contém 0,5 l de água a 20°C, inicialmente em equilíbrio. Coloca-se dentro do calorímetro um bloco de gelo de 100 g. Calcule a temperatura final do sistema. O calor específico do alumínio é 0,21 cal/gºC e o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g (durante o processo de fusão, o gelo permanece a 0°C).

Gabarito: 4,7ºC.

por **Emanoel Mendonça** Dom 15 Dez 2019, 10:22

Boa tarde,

O calorímetro e a água podem ceder ,respectivamente:

Q = 250.0,21. 20 = 1050 cal

+

Q = 500 . 1 . 20 = 10000 cal

Total = 11050cal

O gelo precisa pra derreter:

Q = 100. 80 = 8000 cal

Conclusão: A quantidade de energia cedida pelá água é mais do que suficiente pra fundir todo gelo e ainda sobram (11150-8000) = 3150 cal para aquecer o sistema que agora estará a 0°C. Portanto:

250.0,21.tf + 500.tf + 100.tf = 3050

tf = 3050 / 652,5 ~= 4,7 °C